生產單細胞蛋白質的微生物種類很多，有酵母菌、細菌、霉菌和擔子菌等。
糖質原料：酵母屬和假絲酵母屬為主要生產菌。
正烷烴：假絲酵母為最主要利用菌。
甲烷：能利用甲烷作為唯一碳源的微生物，主要是細菌，如甲烷假單胞菌等。
甲醇：主要以細菌為主，放線菌、酵母菌和霉菌次之。甲烷利用菌也為甲醇利用菌，但反之不一定。甲醇利用菌多數為革蘭氏陰性細菌。
乙醇：以酵母占多數，其次為細菌和霉菌。酵母菌中有假絲酵母屬、酵母屬等。
醋酸：細菌中有短桿菌屬等，酵母中有假絲酵母屬等，霉菌中有曲霉屬等。
氫氣和碳酸氣：能以CO2為唯一碳源，氫氣為唯一能源的細菌稱為氫細菌。氫細菌在分類學上為氫單胞菌屬。